Transcript Proefveld voor onderzoek van grondwaterstand en herontginning te

Proefveld voor onderzoek van grondwaterstand en
herontginning te Oudkarspel
Ir. G. G. M. van der Valk
O v e r d r u k uit Meded. Dir. Tuinb. 24 (1961), 5, pp. 313-317, 's-Gravenhage
Ir. G. G. M. van der Valk, Instituut voor Cultuurtechniek en Waterhuishouding
(gedetacheerd bij het Proefstation voor de Groenteteelt in de volle grond te Alkmaar)
Proefveld voor onderzoek van grondwaterstand en
herontginning te Oudkarspel
In 1958 werd in het Geestmerambacht een proefveld aangelegd, bedoeld om de invloeden van
grondwaterstanden en herontginningen op de ontwikkeling van de gewassen in de opengronds tuinbouw te onderzoeken. Door zijn doelstelling en
unieke inrichting verdient het de aandacht van
allen die bij de opengronds tuinbouw betrokken
zijn.
Doelstelling onderzoek
De zware gronden leggen aan het teeltplan van
tuinbouwbedrijven sterke beperkingen op. Men
vindt in Nederland veel van deze gronden onder
namen als pik-, poel-, kom-, knip-, knik- en kiekgronden. Ze zijn meestal opgebouwd uit een zware
bouwvoor en een karakteristieke zware laag van
slechte structuur op geringe diepte. Het is nog niet
mogelijk gebleken deze gronden in waterhuishoudkundig opzicht van elkaar te onderscheiden. Indien, zoals aannemelijk is, de verschillen slechts
van bodemgenetische aard zijn, zal een onderzoek
naar de oorzaken van de aan het teeltplan gestelde
beperkingen van landelijk belang zijn. Hetzelfde
geldt voor een onderzoek naar de vraag in hoeverre door cultuurtechnische maatregelen het teeltplan zou kunnen worden verruimd.
Totstandkoming van het proefveld
In de praktijk van de tuinbouw zijn vele maatregelen op het gebied van de waterhuishouding en
de profielverbetering reeds lang ingeburgerd. Men
denke slechts aan het gieten en infiltreren, aan afgraving van hoge percelen, aan bezanden en verdelven. Het is eigenlijk vreemd, dat het wetenschappelijk onderzoek op deze gebieden eerst zo
laat op gang is gekomen. In de landbouw heeft
Hooghoudt in de jaren dertig reeds grote vorderingen gemaakt met het onderzoek naar de vochtverplaatsing in verzadigde grond. Met de door hem
verkregen resultaten kon het drainage-beleid afhankelijk worden gesteld van de fysische eigenschappen van de grond. Hem ontbraken echter
gegevens over de relatie tussen de ontwateringstoestand en de reactie van landbouwgewassen. Daarom richtte hij in 1942 het waterstandsproefveld te
Nieuw-Beerta in. Ten behoeve van het graslandonderzoek kwam in 1952 het grondwaterstandsproefveld te Zegveld tot stand. In 1953 kwam in
het komkleigebied het proefveld 'De Lucht' gereed
waarop behalve landbouwgewassen en gras ook
groot fruit in het onderzoek betrokken werd.
Bij deze projecten ontbreekt de opengronds groenteteelt. Toch zijn er in deze sector reeds vrij vroeg
313
pogingen in het werk gesteld om de invloed van
de grondwaterstand op de ontwikkeling van de
gewassen te bepalen. Het initiatief hiertoe werd
genomen door de toenmalige rijkstuinbouwconsulent van het ambtsgebied Hoorn, dr. Rietsema.
Reeds in 1939 werd te Broek op Langendijk een
oriënterende proef aangelegd. Daarvoor werden
drie percelen gekozen, die omgeven en gescheiden
waren door sloten en toebehoorden aan verschillende tuinders. De scheidingssloten werden afgedamd en met behulp van een windmolen kon het
peil in beide slootpanden op 25 cm boven het
polderpeil worden gehandhaafd. Uit de later opgedane ervaringen is wel duidelijk geworden waarom de in 1939 en 1940 gedane waarnemingen
geen invloed van de peilverhoging konden aantonen.
In de jaren 1941-1943 werd op initiatief van dr.
Rietsema in de inmiddels aangelegde proefpolder
te Oudkarspel een waterstandsproefveld aangelegd
volgens plannen van Hooghoudt. Het was een
langwerpige kavel van 150 are, geflankeerd door
sloten, waarop door een stelsel van stuwen het
slootpeil in de achter elkaar liggende slootpanden
geregeld kon worden. De grote verschillen tussen
de waarnemingen waren aanleiding het proefveld
aan een bodemkundig onderzoek te onderwerpen.
Het bleek dat door de voorafgegane herontginning
een uitermate heterogene profielopbouw was ontstaan. Men besloot in 1955 deze proef te beëindigen.
Met een sterke uitbreiding van de verkavelingsactiviteit in Noord-Holland in het vooruitzicht en
met het doel deze gebieden ten volle te laten
profiteren van de cultuurtechnische mogelijkheden, deed dr. Rietsema echter opnieuw pogingen
te komen tot de stichting van een proefveld. Als
voorzitter van de Commissie Geestmerambacht
stelde hij een werkgroep van bodem- en waterhuishoudingsdeskundigen in, die de mogelijkheid
van een nieuw proefveld nader zou bestuderen.
De werkgroep legde de verlangens van tuinbouw-
zijde aan de Cultuurtechnische Dienst voor, met
het verzoek om advies over de meest doelmatige
vorm van het project. Inmiddels had dr. Rietsema
het voorzitterschap overgedragen aan de directeur
van het Proefstation dr. J. Sneep.
Er werd een adviescommissie ingesteld, onder
voorzitterschap van ir. W. C. Visser, waarin vertegenwoordigers van het Instituut voor Cultuurtechniek en Waterhuishouding, de Cultuurtechnische Dienst en het Proefstation voor de Groenteteelt in de volle grond zitting hadden. In september 1957 kwam de adviescommissie met haar rapport gereed, dat tot de aanleg van het proefveld
in zijn tegenwoordige vorm heeft geleid.
Zij is er van uitgegaan dat onderzoek moet kunnen worden verricht zowel naar het effect van herontginning als naar het effect van beïnvloeding
van de waterstand door regeling van het polderpeil
en door drainage.
De reeds bestaande waterstandsproefvelden, ontworpen door dr. S. B. Hooghoudt, zijn in grote
trekken aan elkaar gelijk. In beginsel is de inrichting een compromis tussen het proeftechnisch gewenste en het hydraulisch mogelijke. Door een
willekeurige spreiding van de objecten heeft men
de mogelijkheid eventueel aanwezige vruchtbaarheidsverschillen te compenseren. Dit zal echter tot
gevolg kunnen hebben dat aan elkaar grenzende
proefvelden grote waterstandsverschillen moeten
vertonen en dat brede overgangsstroken nodig zijn;
hierdoor wordt de voor proefgewassen bruikbare
oppervlakte sterk verkleind.
De afdeling waterhuishouding van het Instituut
voor Cultuurtechniek en Waterhuishouding heeft,
in eerste instantie, een honderdtal alternatieve
plannen ontwikkeld. Op deze wijze is het inzicht
in de criteria, die bij de inrichting van het proefveld bepalend zijn, sterk verdiept. Ook het voorbereidend veldonderzoek, onder leiding van drs.
L. F. Ernst, heeft hiertoe veel bijgedragen. Het is
niet mogelijk hier alle ontworpen mogelijkheden
op te sommen. Wel moet het plan worden vermeld
314
ground-water
WATERSTANDSPROEFVELD
WATERLEVELEXPERIMENTAL FIELD
A
level cm-soil
surface
FRUITPROEFVELD
FRUITEXPERIMENTALFIELD
BEREGENINGSPROEFVELD
SPRINKLER IRRIGATION FIELD
Grens waterstandsvak /Border of individual water
level fields
Grens grondbewerking /Border soil improvement
Kanaal, sloot /Canal, ditch
Bedrijfsweg /Road
In- en uitlaatputten /Inlet and outlet wells
Pompgebouw en reservoir /Pumping house and
storage basin
a en b = Geen herontginning /Heavy clay soil (original
profile)
c = Diep gespit min bouwvoor jLight sandy loam
(topsoil removed, subseq. subsoiled)
A= Diep gespit plus bouwvoor ILight sandy loam,
covered by 30 cms of heavy soil (as c,covered
with topsoil)
1. Overzicht van de indeling van het proefveld / Lay-out of the experimental
het waterstandsonderzoek te verwezenlijken door
in het terrein een hellende waterstand te vormen.
Dit plan kwam, volgens het oordeel van de commissie, echter in onvoldoende mate tegemoet aan
de noodzaak eventuele vruchtbaarheidsverschillen
te kunnen elimineren. Uit de overige mogelijkheden werd het door ir. W. C. Visser ontworpen plan
ter regulering van de waterstanden gekozen. Dit
werd in 1958 verwezenlijkt.
field
Inrichting van het proefveld
Het proefveld bestaat uit vier delen:
•
•
•
•
een
een
een
een
grondwaterstandsproefveld van 3 ha
beregeningsproefveld van 0,48 ha
structuurverbeteringsproefveld van 0.24 ha
fruitproefveld van 2 ha.
Het waterstandsproefveld is samengesteld uit 12
315
BASSIN
RESERVOIR
1. Overstort/Overflow
2. Drijvende overstort/
Floating overflow
3. Commandostang/May/errod
4. Commandodrijver/
Master-float
5. Vomp/Pump
POMPGEBOUW
PUMPING HOUSE
6. Afsluiter/ Valve
7. Persleiding/De/jvery pipe
8. Terugslagklep/iVonreter«
va/ve
9. Hoofd-infiltratieleiding/
Infiltration main
10. Inlaatput/Infiltration well
11. Uitlaatput/0Mf/ef we//
2. Schematisch beeld van het waterstanden regelende systeem
Scheme of the water level regulating system of the experimental
stroken van 100 x 14 meter welke gescheiden zijn
door overgangsstroken van 8 meter (fig. 1). De
stroken zijn zo gerangschikt dat op het terrein een
tweetoppig trappenstelsel van waterstanden tussen
0,30 en 1,65 m beneden maaiveld is ontstaan. In
elke strook liggen zes drainreeksen op ongeveer
1,80 m diepte; hierdoor is het mogelijk de rangschikking van de trappen te wijzigen.
De wijze waarop binnen elke strook ieder gewenst
peil kan worden ingesteld, laat zich het best verduidelijken aan de hand van figuur 2. Het water
in de diepe sloot staat door een buisleiding met
kooksfilter (15) in verbinding met de pompkelder.
Gestuurd door vlotterschakelaars (16) maalt een
elektrische pomp het water in een betonnen reservoir dat het voor de infiltratie benodigde water
12. Reductievlotter/F/oaring
reduction valve
13. Hoofddrain/Groundwa(er /eve/ c/ram
14. Overstort/Over/Zow
15. Kooksfilter/Coke filter
16. Automatische schakelaar/
Servo-switch
field
levert. Via een drijvende overstort in het reservoir
(2) wordt het water naar een infiltratieleiding gevoerd waarop alle inlaatputten van de proefvelden
aangesloten zijn. De toevoer naar de infiltratieleiding (9) vanuit de overstortbak wordt gecommandeerd door een drijver (4) en zo geregeld dat
het peilin deinfiltratieleiding nagenoeg constantis.
Afvoer van water naar de proefvelden vindt plaats
viaeenzgn.reductievlotter (12), dievoor een constant peilverschil tussen de infiltratieleiding en de
grondwaterstand zorgt. Het systeem heeft nog
steeds uitstekend voldaan. De figuren 3en 4 geven
enkele details van de installatie en het proefveld.
Over het proefveld zijn in een 4 x 4 schema
drie profieltypen en een reserve-object aanwezig
(fig. 1):
316
a. bodemprofiel van het type MP 2, opgebouwd
uit 0 tot 30 cm bouwvoor met 55 tot 60% afslibbare delen; 30 tot 80 à 90 cm piklaag met 60 à
70% slib;
b. hetzelfde profiel dat nog op een definitieve bestemming als herontginningsobject wacht;
c. herontginningsobject dat ontstaan is door omspitten van de grond tot 2 m diepte. Het heeft
de volgende samenstelling: tot 70 à 90 cm fijnzandig materiaal met 13 à 18% slib, 1,5% organische stof en 15 à 20% CaCCfe tot 2,50 m een
mengsel van pik en zavel;
d. herontginningsobject waarin de pikklei vervangenis door een vullaag van de onder c omschreven
zavel.
In het bij het grondwaterstandsproefveld aansluitende beregeningsproefveld is de middenstrook gereserveerd voor het onderzoek naar het effect van
organische structuurverbeteringsmiddelen op pikgronden en 'verbeterde' pikgronden. Bij het beregeningsonderzoek zal met vochttrappen worden
gewerkt.
Het fruitproefveld omvat behalve het oorspronkelijke profiel alleen het onder d genoemde herontginningsobject.
De beregenings-, structuurverbeteringen en fruitproefvelden zijn tot 1,20 m diepte ontwaterd.
3. Pompgebouw (links) en bassin. Op de voorgrond de inlaatput van het eerste veld met grondwaterstand 1,65 m
—mv. Rechts de hoge poldersloot / Pumping house (left)
and reservoir. In front the infiltration well of the first strip
with ground-water level at 1.65 m minus soil surface. At
right the high polder ditch
4. Drijvende overstort in het bassin met de overbrenging
naar de commando-drijver / Floating overflow in the reservoir with the rods connecting it with the master-float in the
pumping house
Ten slotte nog enkele bijzonderheden over aanleg
en beheer. De aanleg van het proefveld werd bekostigd door de Cultuurtechnische Dienst. Het
tuinbouwkundig beheer berust bij het Proefstation
voor de Groenteteelt in de volle grond te Alkmaar;
de Stichting Tuinbouwproefbedrijf Geestmerambacht verzorgt de exploitatie. De leiding van het
onderzoek berust bij het Instituut voor Cultuurtechniek en Waterhuishouding te Wageningen.
317
Summary
Ground-water level experimental field Oudkarspel
In order to investigate the reactions of vegetable crops,
grown in the open on heavy clay soils and improved
(up to 2.5m) heavy clay soils, to varying depths of the
ground-water table, a ground-water level experimental
field (3 ha) was designed and laid out at Oudkarspel
in the province of North Holland. Adjacent to it are
situated a sprinkler irrigation trial field (0.48 ha), an
experimental field for the organic improvement of the
soil structure (0.24 ha), and a fruit crop soil improvement experimental field (2 ha).
Some hundred alternative plans were made, including
a plan with an inclined ground-water level. This plan
was rejected in favour of a plan with stepped levels,
since it was felt that differences in soil fertility could
beeliminated betterwiththe latter.
The lay-out of the experimental field is given in fig. 1.
The ground-water level part is divided into 12 strips
(4 X 100 m), separated by buffer strips (8 m wide).
The experimental strips are arranged in such a way
that a two-topped stepped system of water levels
(depths varying from 0.30 to 1.65 m) is present.
Within each strip, the water level can be maintained at
a variable fixed level by means of a rather intricate
regulating system (fig. 2). This system has worked
accurately and without maintenance difficulties since
1958.
Water from the low ditch is in open connection with
the pumping house. A floating servo-switch (16) governs an electric pump (5); this pumps water into the
reservoir, which can drain at a certain high level (1).
A floating overflow (2), governed by (4), maintains
a constant water level in the infiltration main (9) with
which the infiltration well (10) of each strip is connected. The infiltration wells contain a so-called reduction valve (12), whichmaintains avariable constant
head between the level of the infiltration main and the
ground-water level of the particular strip.
In addition, a short description of the undisturbed and
improved soils present on the field is given.